CN214092550U - 液压作动筒末端缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种液压作动筒末端缓冲装置，结构简单，工作可靠，能够控制节流参数。本实用新型通过下述技术方案实现：活塞杆杆端相连的中空活塞轴向装配有套装了复位弹簧的浮动套筒和套杯，浮动套筒相对于套杯作往复移动，芯杆通过预压弹簧和浮动套筒底端上开有通油槽的弹簧座杯，背紧于浮动套筒右端面，左端盖与活塞杆形成缓冲腔油液，流进浮动套筒和套杯之间的弹簧腔室内；缓冲活塞将芯杆上的T形头固联为一体，缓冲活塞的端面至少两个贯穿缓冲活塞底部的阻尼孔，缓冲活塞在芯杆套装的预压弹簧作用下，缓冲活塞的锥面与左端盖的内孔直角边贴合，此时缓冲腔内油液只能通过过个阻尼孔流到左端盖上连接管嘴A的回油腔，实现作动筒末端缓冲。

Description

液压作动筒末端缓冲装置

技术领域

本实用新型涉及一种新型液压作动的末端缓冲装置，用于在液压作动筒末端提供缓冲，属于液压技术领域。一般的液压作动筒可不考虑缓冲装置,但当活塞运动速度很高和运动部件质量很大时,

背景技术

作动筒作为一种直线往复运动执行元件，广泛应用于各行各业中，常用的作动筒有液压作动筒和气压作动筒。作动筒常用来使很大质量的重物作高速的往复运动，因此重物的惯性力很大，当活塞运动速度很高和运动部件质量很大时，为防止活塞在行程终点发生机械撞击,引起噪声、振动和损害设备,则必须设置缓冲装置。液压作动筒行程末端的缓冲机构可使带动负载的活塞部件在到达行程末端时减速，当负载移动的极限位置可以借助作动筒的行程进行限制，减小活塞部件惯性力和液压力造成的活塞与端盖之间的机械撞击；在行程的末端，无可避免地会产生非常大的抗力及反弹力。会在缓冲行程的开始时产生很大的冲击力。所有的油压缓冲器当受到撞击时，活塞杆往内移，迫使液压油通过油孔流入蓄压器内，因而产生抵制力。复归弹簧将活塞杆推回起始位置。液压作动筒的末端缓冲调节困难。

目前作动筒末端的缓冲装置常采用外置缓冲节流阀、内置环缝隙节流等方式进行液压作动筒末端缓冲。节流孔下面的容积减小油液必须通过节流孔向上流动。当减震支柱伸长时，气体膨胀，节流孔向上流动。当减震支柱伸长时，气体膨胀，节流孔上面的油液又要通过节流孔向下流动。当减震支柱压缩时，油针向上运动，使得节流孔面积逐渐减小，油液高速流过节流孔时，以一定速度移动的活塞接近行程末端时，活塞的柱塞头部分就进入端盖的缓冲腔；缓冲腔内的油液受到柱塞头的挤压排出到回油腔。由于柱塞头和缓冲腔内孔之间存在着设置的流油间隙，因此油液排出的流量受到限制。间隙会限制缓冲腔油液的排出速度。目前的末端缓冲结构的缺点是使作动筒末端缓冲结构复杂且调节参数繁琐等。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种结构简单，工作可靠，能够更好控制节流参数的液压作动筒末端缓冲装置，该装置实现了液压作动筒末端缓冲效果，解决了液压作动筒的末端缓冲调节困难的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种液压作动筒末端缓冲装置，包括：在液压缸体中沿外筒10的内孔作往复直线运动的活塞杆11，其特征在于：活塞杆11杆端相连的中空活塞轴向装配有套装了复位弹簧6的浮动套筒8和套杯7，复位弹簧6右端固定在浮动套筒8的台阶座上，左端通过左端盖1固定，套杯7螺接于左端盖1，装配在相对于套杯7作往复移动的浮动套筒8中，带有T形头的芯杆3通过预压弹簧5和浮动套筒8底端上开有通油槽的弹簧座杯，由螺母9背紧于浮动套筒8右端面，螺母9同时对浮动套筒8右端面起到限位作用，左端盖1与活塞杆11形成缓冲腔油液，将通过通油槽流进浮动套筒8和套杯7之间的弹簧腔室内；带有圆锥倒角的缓冲活塞4将芯杆3上的T形头固联为一体，并且缓冲活塞4的端面至少两个贯穿缓冲活塞4底部的阻尼孔，缓冲活塞4在芯杆3套装的预压弹簧5作用下，缓冲活塞4的锥面与左端盖1的内孔直角边贴合，此时缓冲腔内油液只能通过个阻尼孔流到左端盖1上连接管嘴2的回油腔，实现液压作动筒末端缓冲。

技术方案结构简单，工作可靠。本实用新型采用的中空活塞轴向装配有套装了复位弹簧6的浮动套筒8和套杯7，复位弹簧6右端固定在浮动套筒8的台阶座上，左端通过左端盖1固定，套杯7螺接于左端盖1，装配在浮动套筒8中，浮动套筒8相对于套杯7作往复移动，带有T形头的芯杆3通过预压弹簧5和浮动套筒8底端上开有通油槽的弹簧座杯，由螺母9背紧于浮动套筒8右端面，螺母9同时对浮动套筒8右端面起到限位作用，结构简单可靠。

本实用新型可以更好控制节流参数。本实用新型在活塞杆11未达到左端使预压弹簧5、复位弹簧6缩短的位置前，左端盖1与活塞杆11间的油直接通过斜孔流入左端盖1油腔内，并流向管嘴2，这一段运动过程没有缓冲作用，类似于其他作动系统的原理。随着预压弹簧5预压增大可向左移动，当预压弹簧5的预压力足够大时，缓冲活塞4的锥面与左端盖1内孔直角边（阀座）接触，可形成密封锥面，使此处起到和单向阀相同的作用，油液将无法从左端盖1和缓冲活塞4之间的斜孔流向管嘴2。浮动套筒8最右端开有通油槽，此时位于活塞杆11和左端盖1内腔的油液将通过通油槽流进浮动套筒8和套杯7之间的油腔内。缓冲活塞4的左端面开有2个阻尼孔，油液可通过阻尼孔流出到左端盖1腔内。从而达到作动筒末端缓冲及速度控制的功能。由于增加了位于缓冲活塞4上阻尼孔，且可以通过改变阻尼孔的直径大小、深度、形状等，液压作动筒可以有效的改变末端缓冲的效果，有效地控制作动速度，达到适合的末端缓冲效果。末端缓冲位置则可以通过改变预压弹簧5、复位弹簧6的结构以及劲度系数来改变，达到理想的缓冲效果。而密封锥面形成的单向锥阀，可以在当缓冲活塞4和左端盖1接触时起到和单向阀相同的作用，从而在末端缓冲的过程中迫使液体无法从密封面通过，而从通油槽通过阻尼孔流出装置，当活塞杆11未到位时，缓冲活塞4和左端盖1不接触，单向锥阀不起作用。

本实用新型适用于液体作动的末端缓冲装置。

附图说明

图1是本实用新型的一种液压作动筒末端缓冲装置剖视图；

图2是图1左端盖的构造示意图；

图3是图1缓冲活塞的剖视图；

图中：1左端盖、2管嘴，3芯杆、4缓冲活塞、5预压弹簧、6复位弹簧、7套杯、8浮动套筒、9螺母、10外筒、11活塞杆、15密封圈。

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。所有这些构思应视为本技术所公开的内容和本实用新型的保护范围。

具体实施方式

参阅图1-图3。在以下描述的优选实施例中，一种液压作动筒末端缓冲装置，包括：在液压缸体中活塞杆11沿外筒10的内孔作往复直线运动，其中：活塞杆11杆端相连的中空活塞，中空活塞轴向装配有套装了复位弹簧6的浮动套筒8和套杯7，复位弹簧6右端固定在浮动套筒8的台阶座上，左端通过左端盖1固定，套杯7螺接于左端盖1，装配在浮动套筒8中，浮动套筒8相对于套杯7作往复移动，带有T形头的芯杆3通过预压弹簧5和浮动套筒8底端上开有通油槽的弹簧座杯，由螺母9背紧于浮动套筒8右端面，螺母9同时对浮动套筒8右端面起到限位作用，左端盖1与活塞杆11形成缓冲腔油液将通过通油槽流进浮动套筒8和套杯7之间的弹簧腔室内；带有圆锥倒角的缓冲活塞4将芯杆3上的T形头固联为一体，并且缓冲活塞4端面至少两个贯穿缓冲活塞4底部的阻尼孔，缓冲活塞4在芯杆3套装的预压弹簧5作用下，缓冲活塞4的锥面与左端盖1的内孔直角边贴合，此时缓冲腔内油液只能通过个阻尼孔流到左端盖1上连接管嘴2的回油腔，实现液压作动筒末端缓冲。

外筒10为具有中空腔的圆柱体，其两端均为开口端，一端通过密封圈15密封并与左端盖1上管嘴2的中空腔连通为液压出液口，另一端与右端盖的中空腔连通为液压进液口；活塞杆11置于外筒10内保证活塞杆11能够在进液口进入的液体的作用下沿着外筒10中空腔的腔壁朝向外筒10的一端滑动，此时活塞杆11缩回。

活塞杆11未达到左端使预压弹簧5、复位弹簧6缩短的位置前，左端盖1与活塞杆11间的液压油直接通过左端盖1斜孔流入左端盖1内腔，并流向管嘴2，这一段运动过程没有缓冲作用，类似于其他作动系统的原理。当活塞杆运动到行程末端，活塞杆11压缩复位弹簧6，使浮动套筒8相对于套杯7向左运动，此时预压弹簧5也受力压缩，使缓冲活塞4在预压弹簧5弹簧力作用下向左端盖1移动，此时缓冲活塞4的锥面与左端盖1内孔直角边（阀座）接触，可形成密封锥面，此时缓冲左端盖1与活塞杆11之间形成缓冲器油液只能通过浮动套筒8上通油槽流进浮动套筒8和套杯7之间的油腔内，缓冲活塞4的左端面开有2个阻尼孔，油液只能通过阻尼孔流出到左端盖1腔内，通过改变阻尼孔的直径大小、孔的形状以及深度，可调整缓冲效果，控制节流参数，从而达到作动筒末端缓冲及速度控制的功能。

缓冲活塞4伸出时，液压油液从管嘴2经左端盖1内时，驱动缓冲活塞4压缩预压弹簧5，使缓冲塞杆4和芯杆3向左运动，此时缓冲活塞4的密封锥面已经不再与左端盖1内孔的直角边（阀座），油液从左端盖1斜孔直接流进活塞杆11与左端盖1的缓冲腔内，活塞杆11右腔内的油液会随着活塞杆11右移，最终通过外筒10后端管嘴，流出到外部液压系统中，作动筒实现活塞杆11伸出，类似于缩回前段的反过程。

左端盖1为左端封闭，右端开口，具有上下两个中空腔的旋转体，中部腔的外端通过螺纹和套杯7固定在一起，形成预压弹簧5的中空弹簧腔室，当浮动套筒8离开缓冲活塞4时，只有一个中空腔。左端盖1的径向方向设有与管嘴2连通的缩回出油口，右侧端盖设有与右侧管嘴联通的伸出进油口。

芯杆3通过螺母9压紧，可以随着预压弹簧5、复位弹簧6，一起左右运动，起到对其他部位的限位以及固定作用。

缓冲活塞4旋转体密封锥面可以制有两个贯穿缓冲活塞4的底部的轴向阻尼孔，芯杆3穿过缓冲活塞4装配孔，随着缓冲活塞4一起运动，左端的密封锥面在缓冲活塞4和左端盖1接触时，可以起到单向阀的作用，使油液无法从右端空弹簧腔室的间隙流出。在密封锥面起作用在左端盖1上时，迫使液压油液只能通过这两个阻尼孔从右端高压腔内流到左端盖1与管嘴2相通的油腔内，此时起到末端缓冲的作用。阻尼孔的目的在于提供阻尼，并不限制其大小，在不破坏其功能的前提下，可以通过需求改变阻尼孔的大小、长度以及形状等，本结构的阻尼孔优点在于便于加工。

套杯7是一个具有中空腔的旋转体，其左端通过螺纹连接和左端盖1固定，右侧的外端可以和浮动套筒8内端形成配合，套杯7中部有限制缓冲活塞4向右运动的内凹弹簧座杯。

浮动套筒8是一个固定复位弹簧6的中空腔旋转体，预压弹簧5通过底端弹簧座杯固定，通过两个弹簧力的限制，使浮动套筒8只能在一定范围内运动。

活塞杆11是一个具有左、右两个中空腔的圆柱体，当活塞杆11运动到与浮动套筒8的右侧接触时，复位弹簧6与预压弹簧5弹簧力开始作用，活塞杆11带动左端一系列组件一起向左继续运动，液压油液首先通过左端盖1的斜孔流出，直到缓冲活塞4密封锥面起作用时，液压油液从阻尼孔流出，起到末端缓冲作用。

在活塞杆11进行缩回过程中，活塞杆11受液压力作用向左运动，此时的左无杆腔液压油直接从左端盖1的斜孔流到左端盖1的缓冲腔，并流向管嘴2，最终从液压作动系统流出到外部液压系统。当活塞杆11运动到接触浮动套筒8端面时，浮动套筒8受到复位弹簧6、预压弹簧5的弹簧力作用小于液压力，浮动套筒8和缓冲活塞4由于被弹簧固定，会一起继续向左运动，直到缓冲活塞4的锥面与左端盖1内孔直角边（阀座）接触，活塞杆11左端面与左端盖1的间距大约为20mm（针对本实例，可根据需求自行控制），缓冲腔内的液压油由于左端盖1的斜孔被封闭，只能通过浮动套筒8右侧所开的通油槽进入到缓冲活塞4和套杯7形成的内腔中，并通过缓冲活塞4左端的两个阻尼孔流出到左端盖1左侧缓冲腔体内，并流向管嘴2，最终从液压作动系统流出到外部液压系统，在缓冲活塞4单向锥阀起作用的这一段过程称为末端缓冲过程。

在活塞杆11伸出过程时，由于液压油压力反向，同时复位弹簧6需要回复到原长，缓冲活塞4和芯杆3会一起向右运动，此时缓冲活塞4的锥面与左端盖1内孔直角边（阀座）脱开，液压油液从管嘴2流入，缓冲活塞4受液压力向左运动，液压油通过左端盖1的斜孔进入到活塞杆11左端腔内，推动活塞杆11向右运动，但由于螺母9的锁紧作用，芯杆3、浮动套筒8无法继续向右运动，活塞杆11实现伸出。

本领域技术人员能够理解的是，仅当锥面密封起作用时，才起末端缓冲作用，其他运动过程是和一般的液压作动系统类似的，而阻尼孔的大小、长度和形状的改变可以很大程度改变末端缓冲的效果，在能够起到缓冲的情况下，小孔直径越小末端缓冲越强，当小孔大于一定程度时，将不再起到末端缓冲作用，但是依然可以使作动系统正常工作。油压力和预压弹簧5、复位弹簧6的弹簧力关系可以改变的是进行末端缓冲的时机，当油压力大于两个弹簧所提供的弹簧力时，左端组件才一起向左运动，从而使缓冲活塞4的锥面与左端盖1接触。

本实用新型的工作原理，在满足使用需求的情况下，可应用于气压作动筒中。

以上所述内容仅为本实用新型的优选案例，并非用来限制本实用新型的保护范围。对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，可以对本实用新型做出若干修改以及替换，所有这些修改以及替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。需要说明的是，本说明内没有详尽阐述的内容，是本领域技术人员在通过本说明的描述以及现有液压技术完全能够实现的，因此只是简略介绍，不做赘述。

Claims (10)

1.一种液压作动筒末端缓冲装置，包括：在液压缸体中沿外筒（10）的内孔作往复直线运动的活塞杆（11），其特征在于：活塞杆（11）杆端相连的中空活塞轴向装配有套装了复位弹簧（6）的浮动套筒（8）和套杯（7），复位弹簧（6）右端固定在浮动套筒（8）的台阶座上，左端通过左端盖（1）固定，套杯（7）螺接于左端盖（1），装配在浮动套筒（8）中，浮动套筒（8）相对于套杯（7）作往复移动，带有T形头的芯杆（3）通过预压弹簧（5）和浮动套筒（8）底端上开有通油槽的弹簧座杯，由螺母（9）背紧于浮动套筒（8）右端面，左端盖（1）与活塞杆（11）形成的缓冲腔，通过通油槽流进浮动套筒（8）和套杯（7）之间的弹簧腔室内；带有圆锥倒角的缓冲活塞（4）将芯杆（3）上的T形头固联为一体，并且缓冲活塞（4）的端面至少两个贯穿缓冲活塞（4）底部的阻尼孔，缓冲活塞（4）在芯杆（3）套装的预压弹簧（5）作用下，缓冲活塞（4）的锥面与左端盖（1）的内孔直角边贴合，缓冲腔内油液被迫通过个阻尼孔流到左端盖（1）上连接管嘴（2）的回油腔，实现液压作动筒末端缓冲。

2.如权利要求1所述的液压作动筒末端缓冲装置，其特征在于：外筒（10）为具有中空腔的圆柱体，其两端均为开口端，一端与左端盖（1）上管嘴（2）的中空腔连通为液压出液口，另一端与右端盖的中空腔连通为液压进液口。

3.如权利要求1所述的液压作动筒末端缓冲装置，其特征在于：缓冲活塞（4）的左端面开有的2个油液只能通过阻尼孔流出到左端盖（1）腔内的阻尼孔。

4.如权利要求1所述的液压作动筒末端缓冲装置，其特征在于：活塞杆运动到行程末端，活塞杆（11）压缩复位弹簧（6），浮动套筒（8）相对于套杯（7）向左运动，预压弹簧（5）压缩，缓冲活塞（4）在预压弹簧（5）弹簧力作用下向左端盖（1）移动，缓冲活塞（4）的锥面与左端盖（1）内孔阀座直角边接触，形成密封锥面，缓冲左端盖（1）与活塞杆（11）之间形成缓冲器油液只能通过浮动套筒（8）上通油槽流进浮动套筒（8）和套杯（7）之间的油腔内。

5.如权利要求1所述的液压作动筒末端缓冲装置，其特征在于：缓冲活塞（4）伸出，液压油液从管嘴（2）经左端盖（1）驱动缓冲活塞（4）压缩预压弹簧（5），缓冲活塞（4）和芯杆（3）向左运动，油液从左端盖（1）斜孔直接流进活塞杆（11）与左端盖（1）的缓冲腔内，活塞杆（11）右腔内的油液随着活塞杆（11）右移，通过外筒（10）后端管嘴，流出到外部液压系统中。

6.如权利要求1所述的液压作动筒末端缓冲装置，其特征在于：左端盖（1）为左端封闭，右端开口，具有上下两个中空腔的旋转体，中部腔的外端通过螺纹和套杯（7）固定在一起，形成预压弹簧（5）的中空弹簧腔室。

7.如权利要求1所述的液压作动筒末端缓冲装置，其特征在于：左端盖（1）的径向方向设有与管嘴（2）连通的缩回出油口，右侧端盖设有与右侧管嘴联通的伸出进油口；芯杆（3）通过螺母（9）压紧，螺母（9）同时对浮动套筒（8）右端面起到限位作用。

8.如权利要求1所述的液压作动筒末端缓冲装置，其特征在于：缓冲活塞（4）旋转体密封锥面制有两个贯穿缓冲活塞（4）的底部的轴向阻尼孔，芯杆（3）穿过缓冲活塞（4）装配孔，随着缓冲活塞（4）一起运动。

9.如权利要求1所述的液压作动筒末端缓冲装置，其特征在于：套杯（7）是一个具有中空腔的旋转体，其左端通过螺纹连接和左端盖（1）固定，右侧的外端和浮动套筒（8）内端形成配合，套杯（7）中部有限制缓冲活塞（4）向右运动的内凹弹簧座杯；浮动套筒（8）是一个固定复位弹簧（6）的中空腔旋转体，预压弹簧（5）通过底端弹簧座杯固定，通过两个弹簧力的限制，使浮动套筒（8）只能在一定范围内运动。

10.如权利要求1所述的液压作动筒末端缓冲装置，其特征在于：活塞杆（11）运动到接触浮动套筒（8）端面，浮动套筒（8）受到复位弹簧（6）、预压弹簧（5）的弹簧力作用小于液压力，浮动套筒（8）和缓冲活塞（4）被弹簧固定，一起继续向左运动，直到缓冲活塞（4）的锥面与左端盖（1）内孔阀座直角边接触，缓冲腔内的液压油被左端盖（1）的斜孔封闭，通过浮动套筒（8）右侧所开的通油槽进入到缓冲活塞（4）和套杯（7）形成的内腔中，并通过缓冲活塞（4）左端的两个阻尼孔流出到左端盖（1）左侧缓冲腔体内，通过流向管嘴（2），从液压作动系统流出到外部液压系统。

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